Post on 29-Aug-2019
KİMYA
1
2. ULUSAL KİMYA OLİMPİYATIBİRİNCİ AŞAMA SINAVISORU VE ÇÖZÜMLERİ
1994
KİMYA
SANAYİ VE TEKNOLOJİ BAKANLIĞI
ULUSAL KİMYA OLİMPİYATLARI SORU ve ÇÖZÜMLERİ
2
2. ULUSAL KİMYA OLİMPİYATIBİRİNCİ AŞAMA SINAVISORU VE ÇÖZÜMLERİ
1994
KİMYA
SANAYİ VE TEKNOLOJİ BAKANLIĞI
TÜRKİYE BİLİMSEL VE TEKNOLOJİK ARAŞTIRMA KURUMU BİLİM İNSANI DESTEK PROGRAMLARI BAŞKANLIĞI
ULUSAL KİMYA OLİMPİYATLARI SORU ve ÇÖZÜMLERİ
Ankara
Ocak 2019
KİMYA
3
2. ULUSAL KİMYA OLİMPİYATIBİRİNCİ AŞAMA SINAVISORU VE ÇÖZÜMLERİ
1994
KİMYA
SANAYİ VE TEKNOLOJİ BAKANLIĞI
KİMYA
1
1. Atom numarası 15 olan P’un temel halde enerjisi en fazla olan orbitali ve bu orbitaleki elektron sayısı nedir?
A) 3p3 B) 4s1 C) 3p5 D) 4s2 E) 3p2
ÇÖZÜM
Fosfor elementinin orbital dizilimini yapalım.
15P: 1s22s22p63s23p3
Bu dizilimi incelediğimizde en son doldurulan obitalin enerjisi en fazla olacaktır. Çünkü orbitaller enerjisi az olandan çok olana doğru bir sıralama ile doldurulmaktadır. Bu durumda enerjisi en fazla olan orbital 3p’dir ve bu orbitalde 3 elektron bulunur.
Doğru Cevap A
2. Modern atom modeli ile Bohr atom modeli hakkında verilen bilgilerden hangisi doğrudur?
A) Modern atom modeli Bohr atom modelinin He ve çok elektronlu diğer elementleri kapsayan geliştirilmiş şeklidir.
B) Her iki modelde de atomlar ancak çok özel bazı enerjilerde kararlı haldedir.
C) Bohr’un hidrojen atomu için hesapladığı kararlı hal enerjileri modern atom modelinden farklıdır.
D) Bohr atom modeli, Heisenberg belirsizlik ilkesi ile çelişkili değildir.
E) Bohr modelindeki elektron yörüngeleri modern atom modelinde aynen kullanılmıştır.
ÇÖZÜM
A şıkkında modern atom teorisinin, Bohr atom modelinin çok elektronlu atomlara uyarlanmış hali olduğu söylenmektedir. Fakat bu ifade yanlıştır. Modern atom teorisi, Bohr atom modelinde önerilen elektron yörüngelerine karşı çıkmaktadır. A şıkkı yanlıştır.
B şıkkında her iki modelde de atomların sadece belli enerjilerde kararlı olduğu söylenmiş. Bu ifade doğrudur. Bohr atom modelinde, Hidrojen atomu elektronu 1. katmanda bulunduğunda kararlı olurken, diğer katmanlarda uyarılmış haldedir. Modern atom teorisinde ise elektronlar orbitallere artan enerjilerine göre yerleşir. Eğer bu sıralamada bir bozukluk olursa atom kararlı olmayacaktır. B şıkkı doğrudur.
C şıkkında Bohr atom modelinin hesapladığı hidrojen için katman enerjilerinin modern atom teorisinden farklı olduğu söylenmiş. Bu ifade yanlıştır. Çünkü modern atom teorisinde de hidrojen için katman enerjileri hesaplandığında, bu enerjilerin sadece katman sayısına (n) bağlı olduğu görülmüştür. Yani iki teori de hidrojenin enerji seviyelerinde uzlaşmıştır. C şıkkı yanlıştır.
D şıkkında Bohr atom modelinin Heisenberg belirsizlik ilkesi ile çelişmediği söylenmiş. Bu ifade yanlıştır. Çünkü Bohr atom modelinde belli yörüngeler bulunmakta ve elektronların bu yörüngelerde dolaştığı ifade edilmektedir. Fakat Heisenberg belirsizlik ilkesine göre elektronların hızı ve yeri aynı anda tam olarak belirlenemez. Bu nedenle bu iki teori birbiri ile çelişmektedir. D şıkkı yanlıştır.
E şıkkında Bohr atom modeli ile modern atom modelinde elektron yörüngelerinin aynı olduğu söylenmiş. Bu ifade yanlıştır. Çünkü Bohr atom modelinde yörüngeler bulunurken, modern atom teorisinde orbital kavramı kullanılmaya başlanmıştır. E şıkkı yanlıştır.
Doğru Cevap B
ULUSAL KİMYA OLİMPİYATLARI SORU ve ÇÖZÜMLERİ
2
3. Co3+’ün elektron dizilişi aşağıdakilerden hangisidir? (18Ar temel alınacak.)
A) 18Ar- 4s2 3d4
B) 18Ar- 3d6
C) 18Ar- 3d7
D) 18Ar- 3d5 4s1
E) Hiçbiri
ÇÖZÜM
İyonların elektron dizilimi bulunurken, önce nötr atomun elektron dizilimi yapılır. Ardından en son katmanından elektronlar sırasıyla çıkarılır veya en son katmanına elektronlar eklenir. Bu durumda öncelikle Co atomunun dizilimini yapalım.
27Co : 18Ar – 4s2 3d7
Bu durumda son katman olan 4s’den başlayarak 3 elektron çıkarmamız gereklidir. Co3+ iyonunun son elektron dizilimi aşağıdaki gibi olacaktır.
27Co3+ : 18Ar – 3d6
Doğru Cevap B
4. Bohr modeli (açıklandığı zaman) neden hemen kabul görmüştür?
A) Hidrojen atomunun yaptığı tüm ışımaları açıklamıştır.
B) Elektrostatik kanunlara uymaktadır.
C) Elektronun negatif yüklü olduğu kesinlikle ispatlanmıştır.
D) Nötronun varlığını kabul etmiştir.
E) He ve diğer çok elektronlu elementlere de hidrojen spektrumunun uygulanabildiğini göstermektedir.
ÇÖZÜM
Bohr atom modelinin hemen kabul görmesinin nedeni hidrojen atomunun yaptığı bütün ışımaları, hidrojen atomunun elektron yörüngelerinin enerjilerini doğru bularak kusursuz bir şekilde açıklamasıdır. Elektronun negatif yüklü olduğu bu dönemden önce katot ışınları deneyi ile bulunmuştur. O dönemde Bohr modelinde nötronlar hakkında bir ifade yoktur. Yalnızca pozitif yüklü bir çekirdekten bahsedilmektedir. Son olarak da Bohr atom modeli açıklandığı zaman çok elektronlu atomların ışımalarını açıklayamıyordu. Bu nedenle doğru cevap A seçeneğidir.
Doğru Cevap A
KİMYA
3
5. 3p6 ile biten elektron konfigürasyonuna sahip elementin atom numarası nedir?
A) 10 B) 18 C) 17 D) 19 E) 20
ÇÖZÜM
Elektronlar orbitallere yerleştirilirken en düşük enerjili orbitalden başlanır ve orbital doldukça bir üst enerji seviyesindeki orbital doldurularak devam edilir. Bu durumda 3p6’ya gelene kadar kaç elektron kullandığımıza bakalım.
xA : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
Bu dizilimdeki toplam elektron sayısı 2+2+6+2+6 = 18’dir. Bu nedenle bu elementin atom numarası x = 18 olmalıdır.
Doğru Cevap B
6. Aşağıdakilerden hangisi NH3 katılması ile renk değiştirir?
A) CuSO4
B) CaCl2
C) Al(OH)3
D) AgNO3
E) ZnCl2
ÇÖZÜM
Bileşiklerin renkli olması için d orbitallerinde, d orbitalleri arasında geçiş yapabilecek elektronları olan elementleri olmasıdır. Bu gruba d orbitalleri arasında elektron geçişi olamayacağı için d10 dizilimi dahil değildir. Bu gruba giren elementler ise geçiş metalleridir.
A şıkkındaki CuSO4 saf ve susuz halde iken beyaz renklidir. Fakat NH3 çözeltisi içerisinde bakır amonyak kompleksi oluşturur. Bu kompleks renklidir. Çünkü Cu2+ iyonunun dizilimi [Ar] 3d9 şeklindedir. Bu nedenle bu bileşiğin renkli olduğunu anlayabiliriz.
B şıkkındaki CaCl2 katısı beyaz renklidir. NH3 çözeltisi ile belli bir tepkime gerçekleşmeyecektir. Zaten Ca2+ iyonunda hiç d elektronu bulunmadığı için herhangi bir renk değişimi gözlenmez.
C şıkkındaki Al(OH)3 beyaz renklidir. Amonyak çözeltisi içerisinde alüminyum hidroksitin belli bir kısmı çözünecektir. Fakat Al3+
iyonunda herhangi bir d elektronu bulunmadığı için herhangi bir renk değişimi gözlenmez.
D şıkkındaki AgNO3 katı halde iken beyaz renklidir. Amonyak çözeltisi katıldığında çözünerek gümüş – amonyak kompleksi oluşturur. Ag+ iyonunda d elektronları bulunmasına rağmen Ag+’nın elektron dizilimi [Kr] 4d10 şeklinde olduğundan bu kompleks renksizdir. Çünkü d orbitalleri arasında bir geçiş yapılamamaktadır.
E şıkkındaki ZnCl2 katı halde iken beyaz renklidir. Amonyak çözeltisi katıldığında çözünerek çinko – amonyak kompleksi oluşturur. Zn2+ iyonunda d elektronları bulunmasına rağmen Zn2+’nın elektron dizilimi [Ar] 3d10 şeklinde olduğundan bu kompleks renksizdir. Çünkü d orbitalleri arasında bir geçiş yapılamamaktadır.
Doğru Cevap A
ULUSAL KİMYA OLİMPİYATLARI SORU ve ÇÖZÜMLERİ
4
7. İyodik asidin formülü aşağıdakilerden hangisidir?
A) HI
B) HIO
C) HIO2
D) HIO3
E) HIO4
ÇÖZÜM
Şıklardaki asitler aşağıdaki gibi adlandırılır.
HI: Hidrojen iyodür
HIO: Hipoiyodöz asit
HIO2: İyodöz asit
HIO3: İyodik asit
HIO4: Periyodik asit
Bu durumda Doğru Cevap D şıkkı olacaktır.
Doğru Cevap D
8. Aşağıdakilerden hangisi su ile tepkimeye girdiğinde bazik davranır ?
A) NO2
B) CO2
C) CaO
D) B2O3
E) SO3
ÇÖZÜM
Bu soruda tüm şıklarda elementlerin oksitleri verilmiştir. Ametal atomlarının oksitleri asidik özellik gösterirken, metal oksitleri bazik özellik göstermektedir.
A şıkkındaki NO2 bileşiği nitrik asitten (HNO3) su çekilmesi ile elde edilebilir. Yani azotdioksitin sulu çözeltisi asidik olacaktır.
B şıkkındaki CO2 bileşiği karbonik asitten, H2CO3, su çekilmesi ile elde edilir. Bu nedenle CO2’nin sulu çözeltisi asidiktir.
C şıkkındaki CaO bileşiği Ca(OH)2’den su çekilmiş halidir. Yani CaO’in sulu çözeltisi bazik özellik göstermektedir.
D şıkkındaki B2O3 bileşiği borik asitten (H3BO3) su çekilmesi ile elde edilebilir. Bu nedenle B2O3 bileşiğinin sulu çözeltisi asidik özelliktedir.
E şıkkındaki SO3 bileşiği sülfürik asitten (H2SO4) su çekilmesi ile elde edilebilir. Bu nedenle SO3 bileşiği asidik özelliklidir.
Doğru Cevap C
KİMYA
5
9. Kuvvetli bir baz çözeltisinin NaOH mı yoksa Ba(OH)2 mi olduğunu anlamak için aşağıdaki maddelerin hangisinden yararlanabiliriz?
A) HCl
B) H2SO4
C) KCl
D) HNO3
E) Hiçbiri
ÇÖZÜM
NaOH ve Ba(OH)2’nin şıklardaki reaktiflerle ne tepkimeler vereceğini inceleyelim.
HCl reaktifi iki bazı da nötrleştirecektir. Fakat iki çözeltide de belli bir çökelek oluşumu veya renk değişimi gözlenmediği için iki çözelti HCl ile birbirinden ayırt edilemez.
H2SO4 çözeltisi NaOH çözeltisini sadece nötrleştirirken, Ba(OH)2 çözeltisinde aşağıdaki gibi çökelek meydana getirir.
Ba(OH)2+H2SO4 → BaSO4(k) + 2H2O
Bir çözeltide çökelek oluştuğu için, çökelek oluşan çözeltinin Ba(OH)2 çözeltisi olacağını söyleyebiliriz.
KCl çözeltisi hem NaOH hem de Ba(OH)2 ile tepkime vermemektedir. Bu nedenle bu iki farklı çözeltiyi birbirinden ayırt etmek mümkün değildir.
HNO3 reaktifi iki bazı da nötrleştirecektir. Fakat iki çözeltide de belli bir çökelek oluşumu veya renk değişimi gözlenmediği için iki çözelti HNO3 ile birbirinden ayırt edilemez.
Doğru Cevap B
10. Sikloheksanın yapısı hangi durumda en kararlıdır?
A) Gemi
B) Kayık
C) Elbise askısı
D) Sandalye
E) HiçbiriÇÖZÜM
ULUSAL KİMYA OLİMPİYATLARI SORU ve ÇÖZÜMLERİ
6
ÇÖZÜM
(Kaynak: SOLOMONS Graham ve FRYHLE Craig, Organic Chemistry, 12th Ed., Wiley)
Yukarıdaki tablodan da görüleceği üzere sikloheksanın en kararlı konformasyonu sandalye yapısıdır. Bu yapının en kararlı olmasının nedeni atomlarının birbirinden en uzak şekilde yönlenerek aralarındaki etkileşimi azaltmasıdır (sterik etkinin en az olduğu konformasyon sandalye konformasyonudur).
Doğru Cevap D
11. 1 litre deniz suyunda 400 mg Ca2+ vardır. Ca3(PO4)2’nin çökmesi için [PO43-] nedir? (Kçç = 1.6 x 10-25)
A) [PO43-] = 4 x 10-10 B) [PO4
3-] < 4 x 10-10 C) [PO43-] = 4 x 10-11
D) [PO43-] = 2 x 10-12 E) [PO4
3-] > 4 x 10-10
ÇÖZÜM
Sulu çözeltide bir bileşiğin çökmesi için Qçç değerinin Kçç değerinden büyük olması gerekmektedir.
Bu nedenle deniz suyundaki Ca2+ konsantrasyonunu hesaplayalım.
Şimdi en üstteki eşitsizliği çözelim.
Doğru Cevap E
KİMYA
7
12. Zayıf bir asit olan HA’nın 0.15 M, 200 mL çözeltisi ile 0.2 M 100 mL NaOH reaksiyona giriyor. Oluşan çözeltinin pH değeri nedir? (Ka(HA) = 4 x 10-5)
A) 2.7 B) 1.5 C) 4.0 D) 4.7 E) 5.2
ÇÖZÜM
HA ile NaOH arasında bir nötürleşme reaksiyonu gerçekleşecektir.
Oluşan çözelti HA/A- tampon çözeltisidir. Tampon çözeltilerde HA ve A- miktarı çok fazla değişmeyecektir. Yani derişimlerini sabit gibi düşünebiliriz.
Doğru Cevap D
13. Sabit sıcaklıkta aşağıdakilerden hangisinin çözünürlüğü basınca karşı en fazla duyarlıdır (değişimi en fazladır)?
A) SiO2(k)
B) CO2(g)
C) HCl(g)
D) CH3OH(s)
E) CaO(k)
ÇÖZÜM
Katı ve sıvıların çözünürlükleri basınca bağlı değildir. Bu nedenle bir duyarlılıkları yoktur. A,D ve E şıklarını eleyebiliriz.
HCl gazının suda çözünmesi CO2’ye göre daha özeldir. HCl gazı suda çözününce H3O+ ve Cl- iyonlarına ayrışmaktadır. Bu
nedenle Henry yasası bu molekül için uygulanamaz. Basınç arttıkça çözünme miktarı çok fazla artacağı için basınç artışına en duyarlı molekül HCl olacaktır.
Doğru Cevap C
ULUSAL KİMYA OLİMPİYATLARI SORU ve ÇÖZÜMLERİ
8
14. Oda koşullarında hangi element, molekülünde tetrahedraldir?
A) C
B) Si
C) S
D) P
E) Se
ÇÖZÜM
Elementel karbon oda koşullarında grafit halinde bulunur. Grafit de bilindiği üzere altıgen halkalı çoklu katmanlardan oluşur. Bu nedenle A şıkkı yanlıştır.
Elementel Si özel bir kubik yapıda bulunur. Bu nedenle B şıkkı da yanlıştır.
Elementel kükürt, oda şartlarında S8 yapısında bulunur. Bu S8 yapısının taç şeklinde bir yapısı vardır. C şıkkı da yanlıştır.
Elementel fosfor oda şartlarında P4 yapısında bulunur. Bu 4 fosfor atomu birbirinden en uzak şekilde bulunarak tetrahedral şeklini alır. D şıkkı doğrudur.
Elementel selenyum ise oda şartlarında gri selenyum yapısında bulunur. Gri selenyum hekzagonal yapılardan oluşmuştur. E şıkkı yanlıştır.
Doğru Cevap D
15. Reaksiyonunda soru işaretli yerlere aşağıdakilerden hangisi gelmelidir?
A) H2 ve Ni B) Zn ve H+ C) H2O D) Sadece H+ E) Hiçbiri
ÇÖZÜM
Alkenler Ni, Pt, Pd gibi metaller eşliğinde H2 gazı ile alkanlara indirgenirler ve bu tepkime katalitik hidrojenasyon olarak bilinir. Benzer şekilde alkinler de bu şekilde önce bir kademe tepkime ile alkenlere ve daha sonra ikinci bir hidrojenasyon ile alkanlara kadar indirgenirler. Bu şartlarda alkinlerin kontrollü indirgenme tepkimesi ile alken sentezi mümkün olamamaktadır ve indirgenme tepkimesi alkan aşamasına kadar sürmektedir. Alkinlerden cis-alken ve trans alken elde etmek için özel reaktifler gereklidir.
Doğru Cevap A
?
?
KİMYA
9
16. Yoğunluğu 1.2 g/cm3 olan HCl çözeltisi 12 molardır. Çözeltideki HCl ağırlıkça % kaçlıktır?
A) 36.5
B) 42
C) 39
D) 40
E) 50
ÇÖZÜM
Çözeltinin derişimi hacminden bağımsız olduğu için belli bir miktarda çözeltiyi değerlendirmek işlem yapma açısından daha kolay olacaktır. Soruyu çözmek için 1000 mL = 1000 cm3 çözelti aldığımızı düşünelim. Bu durumda çözeltide bulunması gereken HCl’nin mol sayısı ve kütlesi aşağıdaki kadar olacaktır.
Çözeltinin kütlesi ise çözeltinin yoğunluğunu kullanarak hesaplanabilir.
Çözeltideki HCl’nin ağırlıkça yüzdesi aşağıdaki gibi hesaplanabilir.
Doğru Cevap A
17. Hangisi tabiatta elementel halde bulunur?
A) Cr B) Fe C) Cu D) Co E) V
ÇÖZÜM
Metaller genellikle doğada cevherlerin içinde mineraller halinde bulunur. Bunun nedeni birçok metalin oldukça aktif olması ve doğadaki elementlerle tepkimeye girip bileşik ve mineraller oluşturmasıdır. Ama buna istisna olarak bazı metaller doğada elementel halde bulunabilir. Bunun nedeni bu metallerin aktif olmaması ve birçok elementle etkileşime girmemesidir. Doğada elementel halde bulunan metallere örnek olarak soy ve yarı soy metaller örnek verilebilir. Platin ve altın soy metaller arasında bulunurken, civa, gümüş ve bakır yarı soy metaller arasında bulunur. Şıklarda bulunan bakır bu nedenle elementel halde bulunur.
Doğru Cevap C
ULUSAL KİMYA OLİMPİYATLARI SORU ve ÇÖZÜMLERİ
10
18. NH3’ün 0.01 M’lık çözeltisi % kaç iyonlaşır? (Kb = 10-6)
A) 10-4
B) 10-2
C) 100
D) 101
E) 10-5
ÇÖZÜM
NH3’ün iyonlaşma tepkimesini yazalım.
Bazik ayrışma sabitini kullanarak x değerini hesaplayalım.
Kb değeri başlangıç derişiminin 10000’de 1’i olduğundan paydadaki x değeri çok küçük olacaktır. Çünkü x değeri 0.01’in yanında küçük kalacaktır.
İyonlaşma yüzdesini aşağıdaki gibi hesaplayabiliriz.
(Burada cNH3 değeri, amonyağın başlangıç derişimidir.)
Doğru Cevap C
19. pH’sı 2.82 olan 500 mL HCl’yi nötrleştirmek için derişimi 0.05 M olan Ba(OH)2’den kaç mL kullanılmalıdır?
A) 757
B) 800
C) 8
D) 7.57
E) 9
KİMYA
11
ÇÖZÜM
Nötrleşme tepkimesinde ne kadar asit bulunacağını hesaplamak için HCl çözeltisindeki H+ iyonu miktarını bulalım.
Nötrleşme tepkimesini yazalım.
Doğru Cevap D
20. Reaksiyonunda oluşan ürün aşağıdakilerden hangisidir?
ÇÖZÜM
ÇÖZÜM
Eterler bazik şartlarda kararlı iken HI, HBr vb. kuvvetli asitlerle parçalanırlar. Bununla beraber halkalı eterlerin en küçük üyesi olan oksiranlar (epoksitler) gerilimli yapılarından dolayı hem asidik hem de kuvvetli bazık ya da güçlü nükleofilik ortamda dayanıklı değildir. Epoksitler -OH/H2O ortamında 1,2-diolleri verirler. Bu tepkimede kullanılan güçlü nükleofil CH3CH2CH2:
-
anyonudur ve bunun epoksiti açması ile beş karbonlu primer bir alkol olan n-pentanol oluşur.
Doğru Cevap A
CH3CH2CH2MgBrH3O+
1)?
2)
A) CH3CH2 CH2 CH2 CH2OH B) CH3CH2 CH2 CH CH3
OH
C) CH3CH2 CH CH2 CH3
OH
D) CH3CH2 CH2 CH2 CH
OHOH
E) Hiçbiri
ULUSAL KİMYA OLİMPİYATLARI SORU ve ÇÖZÜMLERİ
12
21. Demir (II) sülfatın termal bozunum tepkimesi aşağıdadır.
2 FeSO4(k) ⇌ Fe2O3(k) + SO2(g) + SO3(g)
373 K sıcaklıktaki dengede toplam basınç 1 atm olduğuna göre, tepkimenin (derişimler cinsinden) denge sabiti Kc’nin değeri kaçtır?
A) 0.25
B) 2.6 x 10-8
C) 2.34 x 102
D) 2.67 x 10-4
E) 1.07 x 10-3
ÇÖZÜM
Demir sülfat çözününce basıncı etkileyecek iki gaz ürün oluşur. SO2 ve SO3 gazlarının stokiyometrik katsayıları aynı olduğundan bu gazlardan eşit miktarda oluşacaktır.
Gazların derişimini aşağıdaki gibi hesaplayalım.
Denge sabiti aşağıdaki gibi yazılır.
Bir başka çözüm yönteminde ise önce kısmi basınçlar türünden denge sabiti (Kp) bulunur. Daha sonra Kp = Kc.(R.T)∆n formülü yardımıyla Kc hesaplanabilir.
Doğru Cevap D
KİMYA
13
22. 2NH3(g) ⇌ N2(g) + 3H2(g) K1 = 1.47 x 10-6
½ N2(g) + 2H2(g) + ½ Cl2(g) ⇌ NH4Cl(g) K2 = 5.66 x 1035
NH4Cl(g) ⇌ NH3(g) + HCl(g) K3 = 7.31 x 10-17
Yukarıda verilen tepkimelerden aşağıdaki tepkimenin denge sabitinin değeri kaçtır?
HCl(g) ⇌ ½ H2(g) + ½ Cl2(g) K = ?
A) 6.08 x 103 B) 1.99 x 10-17 C) 6.39 x 1020
D) 3.55 x 10-26 E) 7.90 x 10-29
ÇÖZÜM
Tepkimelerin denge sabitleri tepkimelerin toplanması, belli bir kat sayı ile çarpılması veya ters çevrilmesi ile değişmektedir. Bir tepkimeyi belli bir katsayı ile çarparsak, denge sabitinin o sayı kadar kuvvetini almamız gereklidir. Tepkimeleri topluyorsak ise denge sabitleri çarpılır. Buna göre tepkimeleri son tepkimeyi elde edecek şekilde düzenleyebiliriz.
Doğru Cevap B
23. Yukarıda verilenlerden hangisi ketondur ?
A) I, I B) III, IV C) IV D) II E) Hiçbiri
ÇÖZÜM
Ketonlar R-CO-R genel formülüne sahip moleküllerdir.
I : RCOOH genel formülü karboksilik asitlere aittir. HCOOH ise karboksilik asitlerin en küçük üyesi olan formik asiti ya da diğer adıyla metanoik asit yapısını,
III : RCOOR genel formülü esterlere aittir. HCOOCH3 ise esterlerin en küçük üyesi olan metil formiat yapısını,
IV : RCHO genel formülüne aldehitlere aittir. HCHO ise aldehitlerin en küçük üyesi olan formaldehit yada diğer adıyla metanal yapısını gösterirken,
II : R-CO-R genel formülü ketonlara aittir. CH3COCH3 ise ketonların en küçük üyesi olan propanon yada diğer adıyla aseton yapısını ifade etmektedir.
Doğru Cevap D
ULUSAL KİMYA OLİMPİYATLARI SORU ve ÇÖZÜMLERİ
14
24. Aşağıdakilerden hangilerinde cis-trans izomerisi vardır ?
I. H2C=CH2 II. H2C=CHBr III. BrHC=CHBr IV. Br2C=CHBr V. Br2C=CBr2
A) I, II B) III, IV,V C) I, IV D) V E) III
ÇÖZÜM
Cis/trans geometrik izomerliği alkenlerde ve sübstitüe siklo alkanlarda mevcuttur. Alkenlerde cis/trans izomerliğinden bahsetmek için alken karbonlarına bağlı grupların /atomların birbirinden farklı olması gerekir. I, II, IV ve V bileşiklerinin hepsinde, çift bağ karbonlarından en az birine bağlı gruplar birbirinin aynısıdır. III. molekülde her iki çift bağ karbonu da farkli iki atom içerdiği için bu molekülde cis/trans izomerliği söz konusudur.
Doğru Cevap E
25. Kapalı formülü C4H10O olan bileşiğinin kaç adet yapısal izomeri vardır ?
A) 3 B) 4 C) 5 D) 6 E) 7
ÇÖZÜM
C4H10O (CnH2n+2O) kapalı formülü ilgili izomerlerin ikili bağ içermediğini ve halkalı yapıda olmadığı gösterir. İzomerler asiklik (halkalı olmayan) yapıda alkol veya eterler olmalıdır. Bu şartları sağlayan 7 izomerin (4 alkol ve 3 eter) açık yapısı aşağıda verilmiştir.
Doğru Cevap E
Doğru Cevap E
KİMYA
15
26. Aşağıdaki bileşiğin ismi nedir?
A) 4-sec-bütil-5-metil heksan
B) 3-sec-bütil-2-metil heptan
C) izobütil-2-metil heksan
D) 4-izopropil-3-metil heptan
E) 3-propil-2,4-dimetil heksan
ÇÖZÜM
En uzun zincir yedi karbonludur dolayısıyla bileşiğin temel adı heptan olmalıdır. Dallanmanın en yakın olduğu uçtan başlanarak en uzun karbon zinciri numaralandırılmalıdır.
Doğru Cevap D
27. 0.06 M Na+ iyonu içeren 150 mL Na2SO4 çözeltisi ile 0.045 M Na2SO4 içeren 250 mL çözelti karıştırılıyor. Son çözeltinin Na2SO4 derişimi nedir?
A) 0.039
B) 0.022
C) 0.051
D) 0.050
E) 0.060
H3C
H3C
CH3
CH3
CH3
ULUSAL KİMYA OLİMPİYATLARI SORU ve ÇÖZÜMLERİ
16
ÇÖZÜM
Bir mol Na2SO4 suda çözündüğünde çözeltiye 2 mol Na+ iyonu verir. Bu nedenle çözeltideki Na+ iyon derişimi, Na2SO4 derişiminin iki katı olacaktır. Buna göre ilk çözeltideki Na2SO4 derişimi 0.06/2 = 0.03 M olacaktır.
Üstteki elde ettiğimiz bilgiyi kullanarak iki sodyum sülfat çözeltisinin karışması sonucu elde edilecek son çözeltideki sodyum sülfat derişimini hesaplayabiliriz. İlk önce her iki çözeltideki Na2SO4 bileşiğinin mol sayısını bulalım.
Son çözeltideki sodyum sülfatın mol sayısı iki çözeltideki mol sayısının toplamı kadar olacaktır. Bu durumda çözeltinin son hacmi de iki çözeltinin hacimleri toplamı kadar olacağı için son sodyum sülfat derişimini hesaplayabiliriz.
Doğru Cevap A
28. Aşağıdaki çökeleklerden hangisi NH3 ilavesi ile çözünür?
A) AgCl
B) PbCl2
C) CaSO4
D) Mg(OH)2
E) FeS
ÇÖZÜM
Amonyak çözeltisi gümüş ile oluşum sabiti oldukça büyük bir kompleks molekülü oluştururlar. Bu nedenle bu kompleks oluşumu tepkimesi, çözeltiye konulan AgCl’nin çözünmesini hızlandırır. Çünkü çözeltiye katılan Ag+ iyonları direkt olarak kompleks oluşumu için harcanacaktır. Diğer metaller için böyle bir durum söz konusu değildir. Bu nedenle doğru cevap A şıkkıdır.
Doğru Cevap A
KİMYA
17
29. Ayna görüntüleri üst üste çakışmayan moleküle ne ad verilir ?
A) Multidentat B) Dekstrorotatori C) Kiral D) Levarotari E) Rasemik
ÇÖZÜM
A) Multidentat: Kelime manası “çok dişli” olup, başka bir moleküle bağlanabilen pek çok sayıda aktif bölgesi olan moleküle denir. Örneğin multidentat bir ligand, metaller ile kompleks yapacak pek çok sayıda aktif bölge içerir.
B) Dekstrorotatori: Düzlem polarize ışığı sağa çeviren enantiyomer demektir.
C) Kiral: Ayna görüntüsü ile çakışmayan moleküllere kiral moleküller denir. Bazen asimetrik merkeze sahip atomlar için de kiral kavramı kullanılır. Örneğin dört farklı sübstitüent içeren karbona asimetrik yada kiral karbon atomu denir. Aynı şekilde böyle bir karbon atomuna sahip molekül aynı görüntüsü ile çakışmıyorsa bu moleküle de kiral molekül denir.
D) Levarotari: Düzlem polarize ışığı sola çeviren enantiyomer demektir.
E) Rasemik: Her iki enantiyomeri içeren karışıma rasemik karışım denir. Eğer rasemik bir çözelti enantiyomerleri 1:1 oranında içeriyorsa, bu çözelti düzlem polarize ışığı çevirmez. Çünkü birbirine zıt açılarla düzlem polarize ışığı çeviren iki enantiyomer birbirinin böyle bir fiziksel etkisini söndürür ve net bir çevirme gözlenmez.
Doğru Cevap C
30. Ag3PO4 aşağıdaki şekilde elde edilmektedir:
3 AgNO3 + K3PO4 → Ag3PO4(k) + 3KNO3
0.56 gram AgNO3’ten 0.402 gram Ag3PO4 ediliyorsa verim % kaçtır?
A) %87.60
B) %1.00
C) %87.38
D) %90.90
E) %100
ULUSAL KİMYA OLİMPİYATLARI SORU ve ÇÖZÜMLERİ
18
ÇÖZÜM
Tepkimede ürünlerin oluşması ve reaktantların tükenmesi tepkimedeki stokiyometrik katsayılar ile doğru orantılıdır. Buna göre AgNO3’ün mol sayısından oluşacak Ag3PO4 miktarını hesaplayabiliriz.
Teorik olarak oluşması gereken gümüş fosfat katısı miktarını hesaplayalım.
Tepkime verimi aşağıdaki gibi hesaplanabilir.
Doğru Cevap C
31. Bir madde 1.dereceden bir bozunma vermektedir. Yarılanma süresi 600 sn’dir. Bir saat sonra bozunan madde %’si nedir?
A) 90.00
B) 80.85
C) 98.44
D) 75.75
E) 20.00
KİMYA
19
ÇÖZÜM
Öncelikle tepkimenin yarı ömrünü dakika cinsinden ifade edelim.
Bu demek oluyor ki her 10 dakikada bu maddenin yarısı bozunmaktadır. 1 saat 60 dakika olduğu için 1 saat içinde toplam 6 yarı ömür kadar süre geçmektedir. Bu durumda 6 yarı ömür sonunda kalan madde oranı aşağıdaki gibi hesaplanabilir. Başlangıç derişimi [A]0 olsun.
6 yarı ömür sonunda kalan madde miktarı yukarıdaki gibidir. Bozunan madde miktarını ise başlangıç miktarından kalan miktarı çıkararak bulabiliriz.
Doğru Cevap C
32. NO + Cl2 NOCl2 reaksiyonunun hızı için aşağıdaki değerler veriliyor.
Deney No (PNO) (PCl2) Hız
1 0.851 0.63 5 x 10-3
2 1.702 1.26 4 x 10-2
3 0.851 1.26 1 x 10-2
Hız = k.(PCl2)x.(PNO)y olduğuna göre x ve y’nin sayısal değerleri kaç olur?
A) x = 2, y = 1
B) x = 1, y = 2
C) x = 1, y = 1
D) x = 3, y = 1
E) x = 2, y = 2
ULUSAL KİMYA OLİMPİYATLARI SORU ve ÇÖZÜMLERİ
20
ÇÖZÜM
Öncelikle Cl2 basıncının sabit kaldığı ama NO basıncının değiştiği 2 ve 3 no’lu deneyleri inceleyelim.
Gerekli sadeleştirmeleri yaparsak, yukarıdaki eşitlik aşağıdaki hale gelecektir.
Buna göre tepkime NO basıncına göre 2.derecedendir. Şimdi işe NO derişiminin sabit kaldığı Cl2 derişiminin değişmediği 1 ve 3 no’lu deneyleri inceleyelim.
Gerekli sadeleştirmeleri yaparsak, yukarıdaki eşitlik aşağıdaki hale gelecektir.
Buna göre tepkime Cl2 basıncına göre 1.derecedendir. sonuca göre cevap x = 1 ve y = 2 olacaktır.
Doğru Cevap B
33. İki hidrojen yarı pilinin birleştirilmesiyle oluşan pilin elektromotor kuvveti 0.0251 V’tur. Katottaki H+ derişimi 1.00 M ise anottaki çözeltinin pH’si nedir?
A) 0.40
B) 0.50
C) 0.53
D) 0.43
E) 0.61
KİMYA
21
ÇÖZÜM
İki aynı yarı tepkime kullanılarak elde edilen potansiyel fark ile çalışan pillere derişim pilleri denir. Çünkü bu iki farklı çözeltideki bileşenlerin derişimleri arasındaki fark potansiyel farkı yaratır. Buna göre pil denklemlerini yazalım.
İki yarı tepkime de aynı olduğu için E0 değerlerinin farkı 0 olacaktır. Ayrıca yarı tepkimelerdeki hidrojen gazı basıncı hakkında herhangi bir bilgi verilmediği için iki basınç değerini birbirine eşit kabul edebiliriz. Bu durumda yukarıdaki Nerst eşitliği aşağıdaki hali alacaktır.
Doğru Cevap D
34. Standart koşullar altında 25 L hacim kaplayan gazın 2.5 atm’de 5 L hacim kaplayabilmesi için son sıcaklık ne olmalıdır?
A) -136.5
B) 124
C) 149
D) 180
E) 298
ÇÖZÜM
Standart koşullar 1 atm ve 273.15 K sıcaklıktır. Bu koşullar altında 1 mol gaz 22.4 L gelmektedir. Bu durumda mol sayısı ile hacim doğru orantılı olduğu için basit bir orantı ile 25 L gazın mol sayısını bulabiliriz.
1.116 mol gazın 2.5 atm ve 5 L olabilmesi için gereken sıcaklığı ideal gaz denklemini kullanarak hesaplayabiliriz.
Doğru Cevap A
ULUSAL KİMYA OLİMPİYATLARI SORU ve ÇÖZÜMLERİ
22
35. 1.2 gram iyonlaşmayan bir organik bileşik 60 g benzende çözünüyor. Çözeltinin kaynama noktası 80.96 0C oluyor. Benzenin normal kaynama noktası 80.08 0C ise bileşiğin mol ağırlığı nedir? (Kb = 2.53 0C.kg/mol)
A) 58.40
B) 57.50
C) 60.00
D) 56.37
E) 58.00
ÇÖZÜM
Çözeltilerin kaynama noktası çözücülerinin kaynama noktasına kıyasla daha yüksektir. Bu farkı aşağıdaki formülü kullanarak çok kolay şekilde hesaplayabiliriz.
Bu organik bileşik iyonlaşmadığı için i değerini 1 alabiliriz.
Çözeltinin molalitesini bulduğumuza göre benzen içerisindeki bileşiğin mol sayısını hesaplayabiliriz.
1.2 gram bileşik 0.0209 mol ise 1 mol bileşiğin kaç gram olduğunu basit bir doğru orantı ile bulabiliriz.
Doğru Cevap B
36. 4.7 g CH3OH(g) ve 6.2 g C6H12(g) gazları vardır. Toplam basınç 0.206 atm ise C6H12’nin basıncı nedir?
A) 0.137 atm
B) 0.130 atm
C) 0.060 atm
D) 0.150 atm
E) 0.069 atm
KİMYA
23
ÇÖZÜM
Aynı kaptaki gazların kısmi basınçları mol sayısı ile doğru orantılıdır. Bu nedenle önce bu iki bileşiğin mol sayısını bulalım.
Kaptaki gazların toplam mol sayısını bulalım.
0.2208 mol gazın 0.206 atm olduğu kapta 0.0738 mol C6H12 gazının kaç atm olduğunu doğru orantı ile bulabiliriz.
Doğru Cevap E
37. pH’sı 3 olan HCl çözeltisinin 20 mL ile pOH’si 3 olan 30 mL NaOH çözeltisi karıştırılıyor. Son çözeltinin pH’sı nedir?
A) 3.70
B) 4.80
C) 9.20
D) 10.30
E) 5.00
ULUSAL KİMYA OLİMPİYATLARI SORU ve ÇÖZÜMLERİ
24
ÇÖZÜM
ÇÖZÜM
HCl ve NaOH kuvvetli asit ve baz olduğu için pH ve pOH değerlerini kullanarak kolayca HCl ve NaOH derişimlerini hesaplayabiliriz.
Nötrleşme tepkimesini yazalım.
Çözeltideki hidronyum iyonları tükenirken fazla hidroksit iyonları çözeltide kalmaktadır. Buna göre hacmi değişen son çözeltideki hidroksit iyonu derişimini ve çözeltinin pH’ı hesaplayalım.
Doğru Cevap D
38. P4O10 aşırı su ile reaksiyona girerse ne olur?
A) H3PO4
B) H3PO3
C) PH3
D) PH5
E) Hiçbiri
KİMYA
25
ÇÖZÜM
P4O10 fosforik asitin anhidrit halidir. Bu nedenle P4O10 bileşiği su ile tepkimeye girince aşağıdaki gibi fosforik asit oluşturacaktır.
P4O10 + 6H2O 4H3PO4
Doğru Cevap A
39. 20 dakika boyunca 1.5 amperlik akım altında kaç gram MnO2 elektroliz olur?
MnO2 + H+ + e- → Mn(OH)O
A) 2.00 g
B) 2.62 g
C) 1.62 g
D) 1.44 g
E) Hiçbiri
ÇÖZÜM
Öncelikle devreden geçecek yük miktarını aşağıdaki gibi hesaplayalım.
Devreden geçen elektronun mol sayısını Faraday sabitini kullanarak hesaplayalım. Faraday sabitine göre 1 Faraday, 96500 Coulomb’a eşittir. Ayrıca 1 Faraday 1 mol elektronun yüküne eşittir.
Elektroliz tepkimesine baktığımızda 1 mol MnO2’yi indirgemek için 1 mol elektron gerekmektedir. Bu durumda 0.0187 mol elektron 0.0187 mol MnO2 indirgeyebilecektir. Bu miktarda MnO2’nin kütlesi aşağıdaki gibi hesaplanabilir.
Doğru Cevap C
ULUSAL KİMYA OLİMPİYATLARI SORU ve ÇÖZÜMLERİ
26
40. Bir organik bileşiğin %70.6’sı karbon, %23.5’i oksijen, %5.88’i hidrojendir. Bu bileşiğin 1.3882 gramı, 220 0C sıcaklıkta ve 747 mmHg basınçta 420 cm3 hacim kaplıyor. Bu bileşiğin formülü nedir?
A) C4H4O
B) C8H8O
C) C6H7O
D) C4H4O2
E) C8H8O2
ÇÖZÜM
Soruda bize verilen elementlerin bileşikteki yüzdelerini topladığımızda yaklaşık olarak 100 etmektedir (99.98). Bu nedenle bu bileşikte yalnızca C, O ve H olduğunu söyleyebiliriz. C, H ve O elementleri belirli mol oranlarında birleşerek bu bileşiği oluşturacaktır. Bu durumda elimizde 100 gram bileşik olduğunu düşünerek her bir elementin mol sayısını hesaplayalım.
Bu mol sayılarını birbirine oranlayarak bu bileşiğin basit formülünü bulabiliriz. Bir bileşiğin basit formülü bileşenlerinin en küçük katsayılarla ifade edilmiş halidir.
Bu bileşiğin basit formülü C4H4O’dur. Tam molekül formülünü bulmak için molekülün gaz hali ile ilgili veriyi kullanmak gereklidir. Öncelikle ideal gaz denklemini kullanarak kaç mol gaz oluştuğunu bulalım.
1.3882 gram bileşik 0.0102 mol ise 1 mol bileşiğin kütlesini kolaylıkla bulabiliriz.
MA=136 g/mol
C4H4O yapısının molekül kütlesi 68 g/mol olduğu için basit formülü 2 ile çarparsak molekül formülünü elde edebiliriz.
C8H8O2
Doğru Cevap E
KİMYA
27
41. Boş bir balon 108.11 g geliyor. İçine O2 konulup tartıldığında 109.56 g geliyor. Başka bir gaz koyunca 111.01 g geliyor. Kaba konulan ikinci gaz aşağıdakilerden hangisi olabilir?
A) SO2
B) CO2
C) SO3
D) CO
E) CH4
ÇÖZÜM
Bu soru ideal gazların özellikleri ile ilgili bir sorudur. Bir balonu şişirdiğimiz zaman dış basınç balonun iç basıncına eşit olmaktadır. Bu nedenle iki durumda da balonların basınçları eşittir. Balonlar iki durumda da aynı ortamda bulunduğundan sıcaklıklar da birbirine eşittir. İlk durumda balonun içine koyulan O2 gazının mol sayısını hesaplayalım.
Balon aynı balon olduğu için ve hacimle ilgili bir şey söylenmediği için iki durumdaki hacimleri de eşit kabul edebiliriz. P, V ve T’nin eşit olduğu bir durumda ideal gaz denkleminden ötürü n sayıları da eşit olmalıdır.
0.045 mol X gazı 111.01-108.11 = 2.90 gramdır. Bu durumda X gazının molekül ağırlığını hesaplayabiliriz.
Seçenekleri incelediğimizde molekül kütlesi 64 g/mol olan tek bileşik SO2 bileşiğidir.
Doğru Cevap A
ULUSAL KİMYA OLİMPİYATLARI SORU ve ÇÖZÜMLERİ
28
42. Saf heksanın 50°C’taki buhar basıncı 401 mmHg’dir. 50 g C6H14 içinde 18 g katı çözünerek oluşturulan çözeltinin 50 °C’ta buhar basıncı kaçtır? (Katı: C5H11NH2) (H:1, C:12, N:14 g/mol)
A) 295.75
B) 300.00
C) 105.26
D) 150.20
E) 200.00
ÇÖZÜM
Bu soruyu çözmek için çözeltilerin buhar basıncını hesaplamamızı sağlayan Raoult yasasını kullanmak gereklidir. Buna göre bir çözeltinin buhar basıncı, çözücünün saf haldeki buhar basıncı ile çözeltideki mol kesrinin çarpımına eşittir.
P=P0.X
Öncelikle heksanın ve katı maddenin mol sayısını hesaplayalım.
Şimdi çözeltideki heksanın mol kesrini hesaplayalım.
Bu durumda çözeltinin buhar basınıcını hesaplamak için elimizde tüm veriler vardır.
Doğru Cevap A
KİMYA
29
43. Azot dioksitin dimerleşme tepkimesinin 298 K’deki Kp’si 8.8’dir. 2 NO2 ⇌ N2O4 denge tepkimesindeki toplam basınç 0.22 atm ise dengedeki PNO2
nedir?
A) 0.20 atm
B) 0.02 atm
C) 0.15 atm
D) 0.11 atm
E) 0.18 atm
ÇÖZÜM
Öncelikle Kp denge sabitini matematiksel olarak ifade edelim.
Ayrıca soruda bize denge durumundaki toplam basınç bilgisi verilmiş. Bunu da matematiksel olarak ifade edelim.
Bu durumda elimizde iki bilinmeyenli iki denklem bulunmaktadır. Bu denklemleri rahatlıkla çözebiliriz.
Artık elimizde ikinci dereceden bir bilinmeyenli denklem bulunmaktadır. Bu denklemi diskriminant yöntemini kullanarak çözebiliriz.
Bu durumda NO2 gazı basıncı dengede 0.11 atm olmaktadır.
Doğru Cevap D
ULUSAL KİMYA OLİMPİYATLARI SORU ve ÇÖZÜMLERİ
30
44. Aşağıdakilerden hangisi asit türevidir?
A) I, II
B) II, III
C) I, II, III
D) II, III, IV
E) I, III, IV
ÇÖZÜM
II nolu bileşik karboksilli asitlerin genel formülünü ifade etmektedir. Bu bileşik dışındaki I nolu ester grubu, III nolu amit grubu ve IV nolu açil klorür grubu bir karboksilli asit türevidir. Bu bileşikleri karboksilli asiti kullanarak kolayca elde edebiliriz. Bu durumda doğru cevap karboksilli asidin kendisi dışındaki I, III ve IV bileşikleri olacaktır.
Doğru Cevap E
45. 0.1 M 200 mL MnO4- ile 0.5 M 100 mL KI reaksiyona giriyor. Kaç mol I2 oluşur?
MnO4- + I- → Mn2+ + I2 (asidik ortam)
A) 0.025
B) 0.003
C) 0.005
D) 0.006
E) 0.008
KİMYA
31
ÇÖZÜM
Soruda verilen tepkime bir redoks tepkimesidir. MnO4
- iyonu Mn2+’ya indirgenirken I- iyonu I2 molekülüne yükseltgenmektedir. Bu nedenle öncelikle yarı tepkimeleri asidik ortamda yazarak net tepkimeyi elde edebiliriz.
İlk yarı tepkimeyi 2 ile, ikinci yarı tepkimeyi 5 ile çarpıp toplarsak net tepkimeyi elde ederiz.
Oluşan iyot miktarını bulmak için tepkimeye giren maddelerin mol sayısını hesaplamamız gereklidir.
Tepkimenin sınırlayıcı bileşeni, mol sayısının stokiyometrik katsayısına oranı en küçük olan reaktanttır. Bu durumda;
Doğru Cevap A
46. NaCl, MgCl2, AlCl3’den en az birinin bulunduğu kesin olan çözeltiye NaOH ilave edildiğinde beyaz bir çökelek oluşuyor. Çok aşırı NaOH ilave edildiğinde tekrar çözünüyor. Çözeltide hangi tuz vardır?
A) NaCl
B) MgCl2
C) AlCl3
D) NaCl, MgCl2
E) MgCl2, AlCl3
ULUSAL KİMYA OLİMPİYATLARI SORU ve ÇÖZÜMLERİ
32
ÇÖZÜM
NaCl bileşiği NaOH ile tepkime vermemektedir. İki bileşik de suda çözündüğü için herhangi bir çökelek oluşmayacaktır.
MgCl2 bileşiği NaOH ile tepkime vermektedir. Bu tepkimeye göre Mg(OH)2 çökeleği oluşmaktadır. Bu nedenle çözeltide MgCl2 bileşiği varsa çökelek oluşacaktır. Fakat ardından daha fazla NaOH eklenince bu çökelek miktarı değişmeyecektir. Çökeleğin çözünmesi için ayrı bir tepkime olması gerekmektedir. Bu nedenle bu çözeltide kesinlikle MgCl2 yoktur.
MgCl2 + 2NaOH → Mg(OH)2(k) + 2NaCl
AlCl3 bileşiği NaOH eklenince Al(OH)3 çökeleği oluşmaktadır. Fakat ardından daha fazla NaOH eklenince çökelek OH- iyonları ile tepkimeye girip suda çözünen Al(OH)4
- kompleksi oluşacaktır. Bu nedenle bu çözeltide kesinlikle AlCl3 bileşiği vardır.
AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3(k) + 3NaCl
Al(OH)3(k) + OH_ → Al(OH)4(k) (suda)
Bu çözeltide ya NaCl ve AlCl3 çözeltileri birliktedir ya da yalnızca AlCl3 bileşiği bulunmaktadır.
Doğru Cevap C
47. M(OH)3 bileşiğinin doygun sulu çözeltisinin pH değeri 9.5’tir. Buna göre M(OH)3’ün çözünürlük denge sabiti Kçç değeri nedir?
A) 3.33 x 10-39
B) 3.33 x 10-19
C) 4 x 10-40
D) 2.33 x 10-18
E) 6.02 x 10-23
_
KİMYA
33
ÇÖZÜM
M(OH)3 bileşiği aşağıdaki gibi çözünecektir.
pH değerini kullanarak doygun çözeltideki hidroksit iyonu derişimini hesaplayabiliriz.
pH+pOH = 14 → pOH = 14 - 9.5 = 4.5
3x=[OH- ]=10-4.5)=3.16×10-5 M
x=1.05×10-5 M
Bu tuzun M(OH)3, Kçç ifadesi aşağıdaki gibi yazılabilir.
Doğru Cevap B
48. OF2(g) + H2O(s) → 2HF(g) + O2(g)
∆Hf(OF2) = 22.99 kJ/mol
∆Hf(H2O) = -241.6 kJ/mol
∆Hf(HF) = -268.36 kJ/mol
Olduğuna göre; sabit sıcaklıkta yukarıdaki reaksiyonun ∆U0 si nedir?
A) -318.1
B) 2795.6
C) -323.0
D) -315.6
E) -293.7
ULUSAL KİMYA OLİMPİYATLARI SORU ve ÇÖZÜMLERİ
34
ÇÖZÜM
Öncelikle soruda bize verilen oluşum entalpilerini kullanarak tepkimenin entalpi değişimi değerini hesaplayalım.
Entalpi değişimi değerini bildiğimiz bir iç enerji değişimi değerini aşağıdaki termodinamik formülünü kullanarak hesaplayabiliriz.
Doğru Cevap C
49. 250 mL suda 9.21 g K4Fe(CN)6 bulunan bir çözeltideki K+ iyonunun molaritesi ne olur? (K4 [Fe(CN)6]) için MA = 368.4 g/mol )
A) 0.025
B) 0.050
C) 0.100
D) 0.400
E) 0.600
ÇÖZÜM
Öncelikle suda çözünen bileşiğin mol sayısını hesaplayalım.
Bu bileşiğin sudaki çözünme tepkimesi aşağıdaki gibidir.
Oluşan K+ iyonu mol sayısını bulduk. Çözeltinin hacmini de bildiğimiz için potasyum iyonlarının hacimlerini hesaplayabiliriz.
Doğru Yanıt D
KİMYA
35
50. Modern atom modeline göre aşağıdakilerden hangisi doğru olur?
A) Uygun şartlar sağlandığı takdirde temel haldeki bir atom da ışıma yapabilir.B) Elektronlar orbital denen yörüngeler üstünde haraket ederler.C) Dış etkenler olmadığı takdirde, bir atomdaki elektronlar bütün enerjilerde kararlı bir hal içinde olabilir.D) Bir elektronun konumu ve hızının aynı anda tam bir kesinlikle ölçülmesi 500 yıl sonraki teknoloji ile mümkün olabilir.E) Elektronların uyarılmış hallerde uzun süre kalmadıkları; fazla enerjilerini verip sonunda temel hale geçtikleri atomun yaptığı ışımaların gözlenmesi ile kanıtlanabilir.
ÇÖZÜM
A şıkkındaki ifade yanlıştır. Çünkü temel haldeki bir atom ışıma yapamaz. Atomların yaptığı ışımalar uyarılmış haldeki atomların kararlı hale geçerken saldığı enerjiden kaynaklanır. Temel haldeki atom enerji ortaya çıkararak daha kararlı bir hale geçemeyeceği için A şıkkı yanlıştır.
B şıkkı yanlıştır. Elektronlar modern atom teorisine göre orbital denen bölgelerde bulunur. Modern atom teorisine göre elektronlar yörüngelerde bulunmazlar.
C şıkkı da yanlıştır. Bir atomdaki elektronlar yalnızca en düşük enerjili orbitallerde ise kararlı haldedir. Diğer durumlarda bu atom uyarılmış haldedir.
D şıkkı da yanlıştır. Modern atom teorisinde ifade edilen Heisenberg belirsizlik ilkesine göre bir atomdaki elektronun konumu ve hızı aynı anda asla bilinemez. Bu durum 500 yıl sonraki teknoloji ile de mümkün değildir.
E şıkkı doğrudur. Atomlar uyarılmış halde kararsız oldukları için en kısa süre içinde kararlı hale geçmek isterler. Kararlı hal en düşük enerjili konumları oldukları için bu geçiş sırasında ortama enerji verirler. Bu enerji salınımının kanıtı ise yaptıkları ışımadır. Bu nedenle E şıkkı doğrudur.
Doğru Cevap E